Наноматериалы: синтез нанокристаллических порошков и получение компактных нанокристаллических материалов. Миттова И.Я - 26 стр.

UptoLike

26
го рассеяния рентгеновских лучей. Тонкие гранулированные плёнки спла-
вов системы Со-А1-О, осажденные на стеклянную подложку, были полу-
чены методом реактивного распыления в атмосфере Аr + О
2
с использова-
нием мишени из сплава Cо
72
Al
28.
Концентрация кислорода в плёнках из-
менялась от 0 до 47ат.% с помощью контроля парциального давления О
2
в
газовой смеси для реактивного распыления. Исследование показало, что
гигантское магнетосопротивление в плёнке появляется, когда частицы Со
полностью окружены аморфным оксидом алюминия.Значение гигантско-
го магнетосопротивления очень сильно меняется в зависимости от содер-
жания кислорода в плёнке и является максимальным, когда среднее рас-
стояние между металлическими наночастицами минимально.
Разновидностью осаждения из плазмы является магнетронное рас-
пыление, которое позволяет использовать катоды не только из металлов и
сплавов, но и из различных соединений, и снижать температуру подложки
на 100 – 200 К и ниже. Это расширяет возможности получения аморфных
и нанокристаллических плёнок. Однако степень ионизации, кинетическая
энергия ионов и скорость осаждения при магнетронном распылении ни-
же, чем при использовании плазмы электродугового разряда.
Эффективным методом нанесения покрытий и плёнок является им-
пульсное электроосаждение. Оно широко применяется для получения на-
ноструктурированных металлов. Подложка помещается в раствор, содер-
жащий ионы осаждаемого элемента. Между слоем осажденного металла
на подложке и электродом, погруженным в раствор, создается изменяемая
во времени (пульсирующая) разность потенциалов. Пульсирующее на-
пряжение способствует созданию однородного покрытия. Исследование
влияния параметров осаждения на структуру и свойства никелевого по-
крытия показало, что распределение зёрен по размеру является узким, а
размер зёрен Ni составляет от 13 до 93 нм. При нагреве полученного по-
крытия до 380 К рост зёрен отсутствовал.
Традиционными методами нанесения плёнок являются химическое
и физическое осаждение из газовой фазы (CVD и PVD). Эти методы давно
используются для получения плёнок и покрытий различного назначения.
Обычно кристаллиты в таких плёнках имеют достаточно большие разме-
ры, но в многослойных или многофазных CVD-плёнках удается получить
и наноструктуры. Осаждение из газовой фазы обычно связано с высоко-
температурными газовыми реакциями хлоридов металлов в атмосфере
водорода и азота или водорода и углеводородов. Температурный интервал
осаждения CVD-плёнок составляет 1200-1400К, скорость осаждения
0,03-0,2 мкм-мин
-1
. Использование лазерного излучения позволяет сни-
зить до 600-900 К температуру, развивающуюся при осаждении из газо-
вой фазы, что способствует образованию нанокристаллических плёнок.
В последние годы при осаждении из газовой фазы часто использу-
ются металлоорганические прекурсоры типа тетрадиметил(этил)амидов
М[N(СН
3
)
2
]
4
и M[N(C
2
H
5
)
2
]
4
, имеющие высокое давление пара. В этом
                                  26

го рассеяния рентгеновских лучей. Тонкие гранулированные плёнки спла-
вов системы Со-А1-О, осажденные на стеклянную подложку, были полу-
чены методом реактивного распыления в атмосфере Аr + О2 с использова-
нием мишени из сплава Cо72Al28. Концентрация кислорода в плёнках из-
менялась от 0 до 47ат.% с помощью контроля парциального давления О2 в
газовой смеси для реактивного распыления. Исследование показало, что
гигантское магнетосопротивление в плёнке появляется, когда частицы Со
полностью окружены аморфным оксидом алюминия.Значение гигантско-
го магнетосопротивления очень сильно меняется в зависимости от содер-
жания кислорода в плёнке и является максимальным, когда среднее рас-
стояние между металлическими наночастицами минимально.
      Разновидностью осаждения из плазмы является магнетронное рас-
пыление, которое позволяет использовать катоды не только из металлов и
сплавов, но и из различных соединений, и снижать температуру подложки
на 100 – 200 К и ниже. Это расширяет возможности получения аморфных
и нанокристаллических плёнок. Однако степень ионизации, кинетическая
энергия ионов и скорость осаждения при магнетронном распылении ни-
же, чем при использовании плазмы электродугового разряда.
      Эффективным методом нанесения покрытий и плёнок является им-
пульсное электроосаждение. Оно широко применяется для получения на-
ноструктурированных металлов. Подложка помещается в раствор, содер-
жащий ионы осаждаемого элемента. Между слоем осажденного металла
на подложке и электродом, погруженным в раствор, создается изменяемая
во времени (пульсирующая) разность потенциалов. Пульсирующее на-
пряжение способствует созданию однородного покрытия. Исследование
влияния параметров осаждения на структуру и свойства никелевого по-
крытия показало, что распределение зёрен по размеру является узким, а
размер зёрен Ni составляет от 13 до 93 нм. При нагреве полученного по-
крытия до 380 К рост зёрен отсутствовал.
      Традиционными методами нанесения плёнок являются химическое
и физическое осаждение из газовой фазы (CVD и PVD). Эти методы давно
используются для получения плёнок и покрытий различного назначения.
Обычно кристаллиты в таких плёнках имеют достаточно большие разме-
ры, но в многослойных или многофазных CVD-плёнках удается получить
и наноструктуры. Осаждение из газовой фазы обычно связано с высоко-
температурными газовыми реакциями хлоридов металлов в атмосфере
водорода и азота или водорода и углеводородов. Температурный интервал
осаждения CVD-плёнок составляет 1200-1400К, скорость осаждения —
0,03-0,2 мкм-мин-1. Использование лазерного излучения позволяет сни-
зить до 600-900 К температуру, развивающуюся при осаждении из газо-
вой фазы, что способствует образованию нанокристаллических плёнок.
      В последние годы при осаждении из газовой фазы часто использу-
ются металлоорганические прекурсоры типа тетрадиметил(этил)амидов
М[N(СН3)2]4 и M[N(C2H5)2]4, имеющие высокое давление пара. В этом